《力的合成说》PPT课件.ppt

力的合成 新乡县第一中学 张琳 力的合成教学设计 教材地位及作用 一 学情分析二 教学目标及重点、难点 三 教学过程 四 五 教学后记 本节课是高中新课程人教版物理（必修1）第 三章第4节的内容。在第一章初步接触到位移的矢 量合成后，本节课依据等效思想总结出矢量运算的 普遍法则-平行四边形定则。本节课所涉及的等效 代换思想贯穿在以后的学习过程中，矢量运算也终 贯穿于高中物理内容的全过程，具有基础性和预备 性，该定则是矢量运算的工具，故本节内容应该是 高中物理的“基石”。 一、教材地位及作用 二、学情分析 “力的合成”把实验探究求合力的过程作为本节课的重点内 容。高一学生刚接触矢量，他们习惯的是仅有大小没有方 向如质量、体积等物理量之间的代数运算。因此，对高一 学生来说，力的合成定则是一个难关，而一旦过了这个坎 ，则是学生对矢量学习在认识上的一次飞跃。 其次正因为学生对矢量运算是完全陌生的，放慢教学过程 ，让学生在探究过程中获得切身体验，也有利于学生更深 刻的理解矢量的合成法则。 综上所述，本节课的教学目标确定如下 三、教学目标及重点、难点 1.从力的效果 “等效”的角度理解合力的意义。 2.通过实验探究出力的平行四边形定则。 知识与技能目标 三、教学目标及重点、难点 1.通过学习合力与分力的概念，了解物理学常用 的方法-等效替代法。 2.初步了解科学探究方法并体验科学探究过程。 过程与方法目标 三、教学目标及重点、难点 情感态度与价值观目标 1.培养学生应用力的合成的知识解决日常生活中有 关物理问题的意识。 2.在探究过程中培养学生严谨和实事求是的科学态度。 3. 使学生懂得合作与交流在学习与科学研究中的重要作用 。 三、教学目标及重点、难点 重点实验探究力的合成的规律。学习 科学探究方法，体验科学探究过 程，改变学生学习方式。（不再 是力得合成的结论） 难点 实验得到合力与分力的大小和方向 ，猜想它们之间所遵循的运算规律 。 针对以上三维教学目标与重、难点分析， 我制定了如下的教学设计和教学流程： 四.教学设计及教学过程 教学设计理念 为了让学生更好的体验科学探究的方法和过程， 发展自主学习能力，培养良好的思维品质，教学 过程中注重教师的“导”和“参与”，实时、适度地参 与学生的探究活动，淡化教师的“教”；注重学生 对知识的自主学习和自我构建，强化小组学习与 小组交流，淡化机械训练，摒弃灌输式教学；在 师生互动、互助的氛围中达到学习的目的。 教学过程 （一）创建良好的教学情境 （二）引导学生提出合理的猜想 （三）指导学生正确设计实验 （四）对实验结果进行讨论和评估 （一）创建良好的教学情境 观察是人们认识世界的开始。科学始于好 奇，发现始于观察。 在课堂教学的开始，教师要能够创设一个 良好的情境，引导学生观察，从现象中获 得感性的认识，激发学生探究的热情。我 是这样做的：展示几幅图片 一个力可以吊起一盏灯一盏灯可以由几个力共同吊起 一个人可以提起一桶水，一桶水也可以是 两个人共同提起 由以上例子引出等效替代的关系，得出合 力与分力的概念。 同时渗透等效替代的思想方法，即分力与 合力不同时作用在物体上，但可以相互替 代，能够相互替代的条件是合力与分力的 作用效果相同，但不能同时考虑分力的作 用效果又考虑合力的作用。 提出问题，激发思考 问题一：方向相同的共点力的合成 F1 F2 等效 F=F1+F2 （学生不难得出，F1、F2的合力大小为F1+F2，方向与F1、F2方向相同） 提出问题，激发思考 问题二：方向相反的共点力的合成 F1 F2等效 F=F1-F2 （学生也知道，F1、F2的合力大小为F1、F2之差，方向与较大的F1的方向相同。） 问题三：互成一定角度的两个力的合成 （这个问题对学生是有难度的，经过分析学生应该知道与竖直向下的力相平 衡的是F1、F2，它是否可以用一根绳子来等效呢！如果可以F就是F1、F2的 合力，而显然F与F1、F2间的运算关系不是简单地代数和运算，那么它们之 间有什么样的关系呢？巧妙设疑，激发学生刨根问底的学习热情。） F1 F2 F=G 等效 分组实验，激发思考 学生利用实验器材，设计方案，探究合力与分力之间 的运算法则。 每一小组在设计方案的过程中，思考以下问题： 1、用什么方法找出分力F1、F2及合力F。 2、怎样是分力F1、F2的作用效果与合力F的作用效果相同？ 3、实验过程中需要记录哪些实验数据？怎样可以直观简洁的同时 描述力的大小和方向？ 各小组分别讨论，经互相补充和完善后，形成探究方案。 （经试验可得到F1、F2及F的图示） 猜想F1、F2、F之间可能遵循什么规律？ F1 F2 F （二）引导学生提出合理的猜想 部分同学的猜想可能不着边际，还有一部分同学感到问题 棘手，不知道解决问题的突破口在哪里。此时教师应参与 学生的猜想和讨论，可以以自言自语的方式给学生一些提 示：在学习平面几何时，可以利用添加辅助线的方法，重 新构建几何图形，使得已知量和未知量之间建立联系。我 们能否通过添加辅助线的方法构成一些简单图形如三角形 ，四边形等，使得F1、F2与F之间建立某种联系呢？ 指导学生正确设计方案： 学生可能形成如下探究方案： 方案一：过F1、F2的末端作F的垂线交与C、D两点，则 OC+OD即为合力F的大小。 评价：同学们有这样的设想是值得肯定的，找到了分力投 影大小的和等于合力的大小。里面实际蕴藏了正交分解的 思想，但问题是如果事先不知道合力F的方向，那么，如 何作垂线？因此这种方法不能根据分力求出合力的方向和 大小，还需进一步研究。 F1 F2 F C D O 方案二：连接F1和F的末端则构成一个 三角形，F1、F2 、F三个物理量中已有两个量构成在三角形中，但另一个 分力F2与三角形之间还没有联系，还不能解决问题。 评价：同学们利用添加辅助线的方法，使F1、F构成三角 形的两边，若想深入研究，还需确定第三边和F2之间的关 系，请进一步猜想它们是否大小相等？方向是否平行？ F1 F2 F O 方案三：和方案二类似，继续连接F2和F的末端也构成一个三角形， 最终构成一个四边形，要想知道F1、F2、F之间的关系，则需确定各 边的物理意义及联系。 评价：既然构成的两个三角形中，都仅能使F1和F或F2和F产生联系 ，那么它们共同构成的四边形中，F1、F2、F三个物理量都包含在里 面，F1、F2是四边形的两边，F是其一条对角线。请同学们认真观察 一下四边形，并猜想它有什么特点？ F1 F2 F O 经观察、实验和分析，发现四边形近似平 行四边形，于是猜想出合力与分力的关系 所满足的平行四边形定则。 为验证平行四边形定则，重做实验，比较 用平行四边形定则得到的合力与实际合力 的误差。 总结 事实证明：不仅力的合成满足平行四边形定则，所有的矢 量合成均满足平行四边形定则。（通过位移的合成，来进 一步说明。） 强调： 科学探究，往往要通过不同情况下的对大 量实验数据的分析与论证，才能得出普遍 意义的科学规律，有时还要通过理论证明 才能加以推广与证实。两个分力与合力的 关系满足平行四边形定则，早就被科学家 们得到了证实，这节课同学们只是通过了 有限的实验，体验了科学探究的方法。 板书设计 一、力的合成 分力 合力 等效替代思想 二、探究力的合成方法 实验探究确定方案 实验验证 平行四边形定则 五、教学后记 本节课的教学设计，强调学生的探究过程和探究过程中的 方法与体验，把教师作为